斐波那契数列通项公式
定义
斐波那契数列指的是每一项都等于前两项之和的数列,定义为F[1]=1,F[2]=1, F[n]=F[n-1]+F[n-2](n>=3)。
通项公式
我们先来研究形如F[n]=c1F[n-1]+c2F[n-2]的数列。
对于这样的数列,F[n]-xF[n-1]与F[n-1]-xF[n-2]的比值一定是一个定值,即:
将其进行移项运算,得:
对应得:
回到斐波那契数列的问题中来,把c1=c2=1代入特征方程组得:
解得:
两组解分别记为x1、y1、x2、y2。
再看:
此式是一个公比为y的等比数列,第一项为F[1]-xF[0],第二项为F[2]-xF[1],以此类推,第n项为F[n]-xF[n-1],根据等比数列公式F[n]=F[1]qn-1得:
将两组x、y的解代入得方程组:
将x1=y2;x2=y1代入后,解得:
因为F[0],F[1],x1,x2均为已知,可记为常项,得到斐波那契数列的通项公式:
又因为F[1]=F[2]=1,所以得到方程组:
解得:
因此,斐波那契数列的通项公式为: